考虑渗流影响的水热型地热田地温预测
2023-02-13张通张延军白林
福州大学学报(自然科学版) 2023年1期
张通,张延军,白林
(吉林大学建设工程学院,吉林 长春 130026)
0 引言
地热能清洁可再生,相对于传统能源有明显的环保优势,其平均利用系数达到0.73,若能有效开发,将在很大程度上解决我国现阶段存在的能源难题[1]. 水热型地热资源一般以热水的形式埋藏在200~3 000 m深度的地下,或直接以热泉等形式出露于地表. 准确获取地下温度场信息是安全开发地热能的关键环节. 传统地热钻井由于成本原因,获取的地温数据有限. 因此,结合模型方法对地热异常区地温分布进行预测成为研究热点. 足量的原位数据是模型预测性能的保证,相对于少量的钻孔测温数据,浅层测温法通过快速测量1~5 m深度地温数据,可以辨别数百米深度热源在浅层产生的热异常[2],对模型表层温度边界的确定和数据的扩充具有实际帮助. 早期这项技术主要应用于已知地热区域的进一步筛选. 近年来,Coolbaugh等[3-4]利用浅层测温法在美国内华达州地热隐伏区成功探测出7处地热田. 浅层测温结果对于中低温水热型地热系统热异常范围、 分布面积和地下热水流场的圈定方面发挥很大作用[5].
受降雨、 日照等环境因素影响,直接以浅层地温数据圈定热异常范围通常会有偏差,而结合基于传热学理论的地温预测方法预测更深层地温,以此获取地热异常信息,其可信度更强. 现有研究中,主要将地温场分为传导型和传导-对流型. 万志军等[6]通过三维稳态热传导理论建立地温反演方法,预测高温岩体地热资源量;……
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